用于机器手臂系统的机构参数校正方法技术方案
Mechanism parameter correction method for robotic arm system
A method of mechanism parameter correction for robot arm system. The mechanism parameters correction method includes: control of robotic arm to perform multiple operations in action, make the machine at the end of the arm moved to a plurality of corresponding point location prediction; prediction decision point positioning between each relative displacement; in the robotic arm to perform each operation, 3D positioning information measuring instrument sensing arm end machine the corresponding basis; three-dimensional positioning information decision machine arm performed every two operation, the machine arm end mobile measurement of the relative displacement; and the basis to predict the relative displacement and relative displacement measurement form corresponding robot arm equation. Then, the mechanism parameter error set of the robot arm is obtained by solving the equation with the algorithm.
【技术实现步骤摘要】
用于机器手臂系统的机构参数校正方法
本专利技术涉及一种机器手臂系统，特别是一种以量测相对位移量进行校正的用于机器手臂系统的机构参数校正方法。
技术介绍
机器手臂系统本身的机械结构相当复杂。在机器人运动学(RobotKinematics)分析中，可将机械结构归纳且描述为机构参数集合，包含机构杆件尺寸(臂长)、关节间连结的方向角度、关节的轴变动量等几何物理量。进一步可利用上述机构参数集合建立数学模型用来计算机器手臂的空间位置。换言之，根据这些机构参数设定值，即可利用数学模型推算机器手臂在空间中的预测位置。所以机器手臂的理想数学模型可为定位点机构参数集合S的函数方程式P(S)，用以计算机器手臂在空间中数学模型的预测定位点P，表示式如下：P≡F(S)其中，上述定位点机构参数集合S即机器手臂的机构杆件尺寸、关节间连结方向、关节间连结角度和关节的轴变动量等几何物理量。然而在一些状况下，例如机械部件的加工公差、机构组装误差、机构传动误差、负载应力变异、运作磨损、环境或温度变化等诸多影响，使得实际的机构参数值与其原理想设定值有所落差。以至于设定的定位点机构参数集合S易有误差，造成...
【技术保护点】
一种用于机器手臂系统的机构参数校正方法，该机器手臂系统包括一机器手臂和一量测仪器；其特征在于，该机构参数校正方法，包括：依据n个机构参数集合控制该机器手臂执行n个操作动作，使该机器手臂末端移向对应的n个预测定位点；决定该n个预测定位点之中每两者之间的一预测相对位移量方程式；在该机器手臂执行每一该n个操作动作时，借由该量测仪器感测该机器手臂末端所对应的一三维量测坐标；依据该n个三维量测坐标决定该机器手臂执行每两操作动作时，该机器手臂末端所移动的一量测相对位移量；依据该多个预测相对位移量方程式和该多个量测相对位移量取得该机器手臂所对应的一最佳化方程式，并依据该最佳化方程式取得该...
【技术特征摘要】
1.一种用于机器手臂系统的机构参数校正方法，该机器手臂系统包括一机器手臂和一量测仪器；其特征在于，该机构参数校正方法，包括：依据n个机构参数集合控制该机器手臂执行n个操作动作，使该机器手臂末端移向对应的n个预测定位点；决定该n个预测定位点之中每两者之间的一预测相对位移量方程式；在该机器手臂执行每一该n个操作动作时，借由该量测仪器感测该机器手臂末端所对应的一三维量测坐标；依据该n个三维量测坐标决定该机器手臂执行每两操作动作时，该机器手臂末端所移动的一量测相对位移量；依据该多个预测相对位移量方程式和该多个量测相对位移量取得该机器手臂所对应的一最佳化方程式，并依据该最佳化方程式取得该机器手臂的一机构参数误差集合；以及使用该机构参数误差集合校正该机器手臂的该多个机构参数集合。2.如权利要求1所述的机构参数校正方法，其特征在于，该最佳化方程式为；以及其中ΔMi，j为该量测相对位移量，G(Si，Sj，ΔS)为该预测相对位移量方程式，Si和Sj为该多个机构参数集合，且ΔS为该机构参数误差集合。3.一种用于机器手臂系统的机构参数校正方法，该机器手臂系统包括一机器手臂、一校正块和一量测仪器；其特征在于，该机构参数校正方法，包括：依据nx个第一方向定位点机构参数集合控制该机器手臂执行nx个操作动作，使该机器手臂末端移向该校正块的一第一方向第一精度平面正前方的nx个第一方向预测定位点；在该机器手臂执行每一该nx个操作动作时，借由该量测仪器感测该机器手臂的末端与该第一方向第一精度平面的一第一方向量测位移量；依据该nx个第一方向量测位移量决定该机器手臂执行每两操作动作时，该机器手臂的末端所移动的一第一方向量测相对位移量；决定该nx个第一方向预测定位点之中每两者之间的一第一方向预测相对位移量方程式；依据该多个第一方向预测相对位移量方程式和该多个第一方向量测相对位移量取得该机器手臂所对应的一最佳化方程式，并依据该最佳化方程式取得该机器手臂的一机构参数误差集合；以及使用该机构参数误差集合校正该机器手臂的该多个机构参数集合。4.如权利要求3所述的机构参数校正方法，其特征在于，还包括：当一超出感测范围的该第一方向预测定位点和该第一方向第一精度平面的一第一方向间距大于该量测仪器在该第一方向的一最大感测距离时，控制该机器手臂执行该操作动作，使该机器手臂末端移向该校正块的一第一方向第二精度平面正前方的该超出感测范围的该第一方向预测定位点，以感测该机器手臂的末端与该第一方向第二精度平面的该第一方向量测位移量；以及依据该多个第一方向量测位移量和该第一方向位移量决定该多个第一方向量测相对位移量，其中该第一方向第一精度平面和该第一方向第二精度平面相距一第一方向位移量，且彼此互相平行。5.如权利要求3所述的机构参数校正方法，其特征在于，该最佳化方程式为；以及其中ΔxMxi，j为该第一方向量测相对位移量，gx(xSi，xSj，ΔS)为该第一方向预测相对位移量方程式，xSi和xSj为该多个第一方向定位点机构参数集合，且ΔS为该机构参数误差集合。6.如权利要求3所述的机构参数校正方法，还包括：依据ny个第二方向定位点机构参数集合控制该机器手臂执行ny个操作动作，使该机器手臂末端移向该校正块的一第二方向第一精度平面正前方的ny个第二方向预测定位点；在该机器手臂执行每一该ny个操作动作时，借由该量测仪器感测该机器手臂的末端与该第二方向第一精度平面的一第二方向量测位移量；依据该ny个第二方向量测位移量决定该机器手臂执行每两操作动作时，该机器手臂的末端所移动的一第二方向量测相对位移量；决定该ny个第二方向预测定位点之中每两者之间的一第二方向预测相对位移量方程式，以及决定该nz个第三方向预测定位点之中每两者之间的一第三方向预测相对位移量方程式；依据该多个第一方向预测相对位移量方程式、该多个第一方向量测相对位移量、该多个第二方向预测相对位移量方程式和该多个第二方向量测相对位移量取得该机器手臂所对应的该最佳化方程式。7.如权利要求6所述的机构参数校正方法，其特征在于，该最佳化方程式为；以及其中ΔxMxi，j为该第一方向量测相对位移量，gx(xSi，xSj，ΔS)为该第一方向预测相对位移量方程式，xSi和xSj为该多个第一方向定位点机构参数集合，ΔyMyi，j为该第二方向量测相对位移量，gy(ySi，ySj，ΔS)为该第二方向预测相对位移量方程式，ySi和ySj为该多个第二方向定位点机构参数集合，且ΔS为该机构参数误差集合。8.如权利要求6所述的机构参数校正方法，其特征在于，还包括：当一超出感测范围的该第一方向预测定位点和该第一方向第一精度平面的一第一方向间距大于该量测仪器在该第一方向的一最大感测距离时，控制该机器手臂执行该操作动作，使该机器手臂末端移向该校正块的一第一方向第二精度平面正前方的该超出感测范围的该第一方向预测定位点，以感测该机器手臂的末端与该第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄正豪，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71
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